基于软件化二次雷达的数据处理服务器制造技术

本发明专利技术公开了基于软件化二次雷达的数据处理服务器，所述数据处理服务器包括信号处理单元和数据处理单元；所述数据处理服务器为一台X86架构通用服务器，采用开源的Linux操作系统，数据处理服务器至少具有两个CPU，且每个CPU具有多个内核；数据处理服务器内部安装一块PCIE光纤卡。本发明专利技术解决了信号处理算法的研制开发和仿真调试的难度大、信号处理算法的改进和功能升级困难、整机成本高、雷达系统更新不及时的问题，提高了雷达整机设备集成度，简化了内部信号接口，降低了整个雷达的成本和维护费用，方便了二次雷达的信号处理算法的研制开发和仿真调式。

【技术实现步骤摘要】
基于软件化二次雷达的数据处理服务器
本专利技术涉及空管监视雷达的
，尤其是基于软件化二次雷达的数据处理服务器。
技术介绍
目前，国内外厂家的二次雷达一般由天线、转台、发射机、接收机、录取器、航迹处理计算机组成。二次雷达的信号处理算法主要在PFGA和DSP芯片里处理，所述信号处理算法包括幅相校正、取模、反窄、副瓣抑制、脉冲前沿提取；航迹处理计算机对经信号处理算法处理后的数据进行航迹处理，所述航迹处理计算机一般为嵌入式计算机或工控机，且航迹处理计算机的操作系统采用专用的嵌入式操作系统，如VxWorks系统和QNX系统。基于目前的二次雷达的信号处理和航迹处理，主要存在以下问题：由于FPGA、DSP芯片编程的复杂度较高，使得二次雷达的信号处理算法的研制开发、仿真调试的难度增大，特别是受限于芯片内部资源，很难在后期对信号处理算法进行改进和功能升级；由于航迹处理计算机采用的是授权费用高昂的嵌入式操作系统，一方面带来了整机成本的增加，另一方面由于嵌入式操作系统的升级不及时，导致雷达的数据处理单元和硬件无法及时跟新。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供基于软件化二次雷达的数据处理服务器，解决了信号处理算法的研制开发和仿真调试的难度大、信号处理算法的改进和功能升级困难、整机成本高、雷达系统更新不及时的问题，提高了雷达整机设备集成度，简化了内部信号接口，降低了整个雷达的成本和维护费用，方便便了二次雷达的信号处理算法的研制开发和仿真调式。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，包括：基于软件化二次雷达的数据处理服务器，所述数据处理服务器包括：信号处理单元、数据处理单元；所述数据处理单元包括：询问调度模块、航迹处理模块；所述信号处理单元接收来源于数字中频处理模块的IQ信号，对IQ信号进行信号处理生成一个应答报告，将应答报告发送至航迹处理模块；所述询问调度模块用于产生询问时序参数，将询问时序参数发送至数字中频处理模块；所述航迹处理模块接收来源于信号处理单元的应答报告，对应答报告中的应答数据进行点迹凝聚处理生成点迹数据，并对点迹数据进行航迹跟踪生成航迹数据。所述数据处理服务器为一台X86架构通用服务器；所述X86架构通用服务器的硬件为采用X86指令集的CPU，软件平台为Linux或Windows操作系统。所述数据处理服务器采用开源的Linux操作系统，数据处理服务器中的各个单元及各个模块之间通过Linux共享缓存和编程接口SOCKET进行数据交换。所述信号处理单元针对多个应答接收时间窗口的IQ信号，创建多个线程以同时对多个应答接收时间窗口的IQ信号进行信号处理；所述信号处理单元还针对同一应答接收时间窗口的多个IQ信号，创建多个线程并行处理同一应答接收时间窗口中的多个IQ信号；所述应答接收时间窗口为接收机接收两个相邻的应答信号之间的时间间隔。所述信号处理单元对IQ信号进行信号处理，包括：幅相校正、信号特征提取、脉冲处理、应答解码；所述应答解码采用先存储后分析的方式，将一个或多个应答接收时间窗内的IQ信号全部保存下来，根据前后IQ信号的相关性，对IQ信号进行应答解码。所述数据处理服务器至少具有两个CPU，且每个CPU具有多个内核；其中，信号处理单元运行在一个CPU上，信号处理单元所创建的多个线程分别运行在该CPU的不同的内核上；数据处理单元运行在另一个CPU上，数据处理单元的各个模块分别运行在该另一个CPU的不同内核上。所述数据处理服务器内部安装一块PCIE光纤卡，且内置一个或多个光纤接口。所述航迹处理模块通过数据处理服务器的网络接口连接本地显控终端，将点迹数据和航迹数据发送至本地显控终端进行二次雷达的点迹和航迹的显示；所述数据处理单元还包括数据上报模块，所述航迹处理模块按照按照欧标数据格式对点迹数据和航迹数据进行格式转换生成目标数据报文，并通过数据上报模块将目标数据报文上报至民航交通管制系统即自动化系统。所述数据处理单元还包括S模式数据链处理模块和点名表管理模块；所述S模式数据链处理模块用于在S模式下实现地空通信功能，即实现地面设备和空中设备的数据交换，并用于完成地面数据链处理器接口和本地用户的接口即GDLP/LU接口的实现；用户通过所述点名表管理模块在S模式下将选呼询问的目标加入到一个列表中，若该目标选呼询问失败，则在该列表中删除该目标。所述数据处理服务器的应答信号的处理方式，包括以下具体步骤：S1，数据处理服务器的信号处理单元对Σ、Ω、Δ三路IQ信号分别进行信号处理生成一个完整的应答报告，并将应答报告发送至航迹处理模块；S2，航迹处理模块根据应答报告进行点迹凝聚处理，得到目标的点迹数据，所述目标的点迹数据包括目标的代码、高度、距离、方位，并将点迹数据进行航迹跟踪处理产生航迹数据；S3，航迹处理模块通过数据处理服务器的网络接口连接本地显控终端，将点迹数据和航迹数据发送至本地显控终端进行二次雷达的点迹和航迹的显示；航迹处理模块还按照欧标数据格式对点迹数据和航迹数据进行格式转换，并通过数据上报模块经通讯服务器将目标数据报文上报至民航交通管制系统即自动化系统。本专利技术的优点在于：(1)本专利技术采用了批量化生产的X86的架构的通用服务器作为二次雷达的信号处理和航迹处理的平台，提高了雷达整机设备集成度，降低了整个雷达的成本和维护费用。(2)本专利技术的数据处理服务器至少具有两个CPU，且每个CPU具有多个内核，方便了二次雷达的信号处理算法的研制开发，降低了仿真调试的难度。(3)基于数据处理服务器的高并发计算能力和大容量存储器，使本专利技术的二次雷达在不升级硬件的情况下，通过更新软件即更新单元的方式对雷达的信号处理和数据处理的功能进行升级。(4)本专利技术的数据处理服务器中的各个单元及各个模块之间通过Linux共享缓存和编程接口SOCKET进行数据交换，简化了内部信号接口。(5)本专利技术的数据处理服务器内部安装一块PCIE光纤卡，且内置一个或多个光纤接口，方便数据处理服务器与多台接收机交叉连接，实现冗余备份。附图说明图1为本专利技术的整体架构图。图2为本专利技术的数据处理服务器的架构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的基于通用服务器平台的软件化二次雷达的工作模式包括A/C模式和S模式；其中，A模式的应答信息包括飞机的识别码，C模式的应答信息包括飞机的高度码，S模式的应答信息包括飞机的唯一的24位飞机地址、飞机的识别码、飞机的高度码。由图1所示，基于通用服务器平台的软件化二次雷达，包括以下组成部分：大垂直口径LVA天线、天线驱动系统、三路铰链、切换分机、收发处理分机、数据处理服务器；本专利技术的基于通用服务器平台的软件化二次雷达为双通道冗余设计，由A、B两个配置完全相同的通道组成，每个通道中均具有收发处理分机和数据处理服务器，故除大垂直口径LVA天线、天线驱动系统、三路铰链、切换分机为单系统之外，收发处理分机和数据处理服务器均为双套系统，两个通道通过切换分机相连，正常工作情况下，一个通道的收发信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于软件化二次雷达的数据处理服务器，其特征在于，所述数据处理服务器包括：信号处理单元、数据处理单元；所述数据处理单元包括：询问调度模块、航迹处理模块；所述信号处理单元接收来源于数字中频处理模块的IQ信号，对IQ信号进行信号处理生成一个应答报告，将应答报告发送至航迹处理模块；所述询问调度模块用于产生询问时序参数，将询问时序参数发送至数字中频处理模块；所述航迹处理模块接收来源于信号处理单元的应答报告，对应答报告中的应答数据进行点迹凝聚处理生成点迹数据，并对点迹数据进行航迹跟踪生成航迹数据。

【技术特征摘要】
1.基于软件化二次雷达的数据处理服务器，其特征在于，所述数据处理服务器包括：信号处理单元、数据处理单元；所述数据处理单元包括：询问调度模块、航迹处理模块；所述信号处理单元接收来源于数字中频处理模块的IQ信号，对IQ信号进行信号处理生成一个应答报告，将应答报告发送至航迹处理模块；所述询问调度模块用于产生询问时序参数，将询问时序参数发送至数字中频处理模块；所述航迹处理模块接收来源于信号处理单元的应答报告，对应答报告中的应答数据进行点迹凝聚处理生成点迹数据，并对点迹数据进行航迹跟踪生成航迹数据。2.根据权利要求1所述的基于软件化二次雷达的数据处理服务器，其特征在于，所述数据处理服务器为一台X86架构通用服务器；所述X86架构通用服务器的硬件为采用X86指令集的CPU，软件平台为Linux或Windows操作系统。3.根据权利要求2所述的基于软件化二次雷达的数据处理服务器，其特征在于，所述数据处理服务器采用开源的Linux操作系统，数据处理服务器中的各个单元及各个模块之间通过Linux共享缓存和编程接口SOCKET进行数据交换。4.根据权利要求1所述的基于软件化二次雷达的数据处理服务器，其特征在于，所述信号处理单元针对多个应答接收时间窗口的IQ信号，创建多个线程以同时对多个应答接收时间窗口的IQ信号进行信号处理；所述信号处理单元还针对同一应答接收时间窗口的多个IQ信号，创建多个线程并行处理同一应答接收时间窗口中的多个IQ信号；所述应答接收时间窗口为接收机接收两个相邻的应答信号之间的时间间隔。5.根据权利要求4所述的基于软件化二次雷达的数据处理服务器，其特征在于，所述信号处理单元对IQ信号进行信号处理，包括：幅相校正、信号特征提取、脉冲处理、应答解码；所述应答解码采用先存储后分析的方式，将一个或多个应答接收时间窗内的IQ信号全部保存下来，根据前后IQ信号的相关性，对IQ信号进行应答解码。6.根据权利要求4所述的基于软件化二次雷达的数据处理服务器，其特征在于，所述数据处理服务器至少具有两个CPU，且每个CPU具有多个内核；其中，信号处理单元运行在一个CPU上，信号处理单元所创...

【专利技术属性】
技术研发人员：水泉，黄涛，杨天波，余飞侠，柴少静，孙罡，王志鸿，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34